热处理对ADC12铝合金组织和性能的影响

东北大学

硕士学位论文

热处理对ADC12铝合金组织和性能的影响

姓名：李兴杰

申请学位级别：硕士

专业：有色金属冶金

指导教师：姜澜

20051201

东北大学硕士学位论文第四章热处理前后合全组织与性能的分析第四章热处理前后合金组织与性能的分析

合金的各项性能与合金的微观组织有着直接的联系，通过分析合金的微溉组织可以使合金在不同热处理条件下的性能好坏得到进一步的验证。本章通过分析合金在热处理之前的扫描断口和热处理后各个条件下的断口，以及对热处理前后合金进行金相分析、透射电镜观察，进一步确定了热处理制度的最佳工艺，并解释了热处理对合金性能产生较大影响的原因。

４．１ＡＤＣｌ２合金的扫描断口分析

４．１．１热处理前后ＡＤＣｌ２合金的室温拉伸实验扫描断口分析与比较４．１．１．１台金窒温拉伸实验断口形貌的变化

不同条件下热处理前后ＡＤＣｌ２合金室温拉伸实验断口形貌图分别如下：图４．１为未经热处理的合金室温拉伸断口形貌，图４．２到图４．１０分别为不同热处理后的合金室温拉伸断口形貌图。

图４．１未经热处理的ＡＤＣｌ２合金室温拉伸的ＳＥＭ断口形貌

Ｆｉｇ．４．１ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆｕｎｂｅａｔ－ｔｒｅａｔｅｄＡＤＣｌ２ａｌｌｏｙ

图４．２固溶５００＂（２×５ｈ。时效１６０＇Ｃｘ６ｈ后的

ＡＤＣｌ２合金常温拉伸的ＳＥＭ断口形貌

Ｆｉｇ．４．２ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２

ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５００℃×５ｈａｎｄ１６０＂Ｃｘ６ｈ

图４．４周溶５００＂（２×７ｈ，时效１８０＂（２×１０ｈ后

的ＡＤＣｌ２台金常温拉伸的ＳＥＭ断口形貌

Ｆｉｇ．４．４ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒ

ｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５００℃ｘＴｈａｎｄ１６０℃×１０ｈ

圈４．６圃溶５１０℃Ｘ６ｈ．时效１８０℃Ｘ６ｈ后

的ＡＤＣｌ２合金常温拉伸的ＳＥＭ断口形貌

Ｆｉｇ．４．６ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒ

ｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５ｌＯ℃×６ｈａｎｄ１８０℃×６ｈ

－３７－图４．３固溶５００＂（２×６ｈ，时效１７０＂（２×８ｈ后的ＡＤＣｌ２合金的常温拉伸的ＳＥＭ断口形貌

Ｆｉｇ．４．３ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｂｒ５００＇Ｃｘ６ｈａｎｄ１６０＇Ｃ×Ｓｈ

图４．５固溶５１０＂Ｃ×５ｈ，时效１７０℃Ｘ１０ｈ后的ＡＤＣｌ２合金常温拉伸的ＳＥＭ断口形貌

Ｆｉｇ．４．５

ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣ１２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎ２ｆｏｒ５１０℃ｘ５ｈａｎｄ１７０℃ｘｉ０ｈ

图４．７固溶５１０℃Ｘ７ｈ，时效１６０℃×８ｈ后的ＡＤＣｌ２台金常温拉伸的ＳＥＭ断口形貌

Ｆｉｇ．４．７ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５１０℃ｘＴｈａｎｄ

１６０＂（２×８ｈ

苎ｉ些兰塑主堂垒垒圭

苎！主垫竺兰整壁金鱼丝堡量些些堕坌堑

图４．８固溶５２０＂Ｃ×５ｈ，时效１８０＂Ｃ×８ｈ后的ＡＤＣｌ２台金常温拽伸的Ｓ翻断口形貌

Ｆｉｇ．４．８ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｍｍｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒ

ｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５２０℃ｘ５ｈａｎｄ１８０℃ｘ８ｈ

图４．９固溶５２０＂Ｃ×６ｈ，时效１６０＂Ｃ×１０ｈ后的

ＡＤＣｌ２合金常温拉伸的ＳＥＭ断口形貌Ｆ．ｇ．４．９

ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５２０＂Ｃ×６ｈａｎｄ１６０＂Ｃ×ｌＯｈ

豳４．１０固溶５２０＂Ｃ×７ｈ，时效１７０＂（２×６ｈ后的ＡＤＣｌ２合金常温拉伸的ＳＥＭ断口形貌Ｆｉｇ．４．１０ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｍｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５２０＂Ｃｘ７ｈ

ａｎｄ１７０＂（２ｘ６ｈ

由图４．１可知，未经热处理的ＡＤＣｌ２合金室温拉伸断口为典型的脆性断裂，基本

没有多少韧窝出现，只有少数的一些大而浅的韧窝，断口平齐而光亮，断口上有人字纹的花样。说明未经热处理豹ＡＤＣｌ２的塑性很差。

与未经热处理的ＡＤＣｌ２合金室温拉伸断口形貌相比，热处理后的ＡＤＣｌ２拉伸断口基本都为韧窝状，少数为韧窝状和穿晶断裂混合型，韧窝多为圆形的等轴韧窝，分布比较均匀，多数韧窝小而深，尽管有些图中的韧窝大小不一，但普遍比未经热处理的台金断口中的韧窝小，可明显看出合金的塑性普遍比未经热处理的ＡＤＣｌ２合金的塑性好很

多。

４．１．１．２室温拉伸断口形貌与力学性能的关系

从图４．２到图４．１０，可看出图４．５和图４．７的韧窝小而深，并且均为规则的圆形的等

轴韧窝，大小均匀，并且韧窝的平均分布均匀且密度大，说明在图４．５和图４．７的热处

图４．１１未经热处理ＡＤｃｌ２合金高温拉伸的ｓ肼断口形貌Ｆｉｇ．４．ＩＩＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆｕｎｈｅａｔ－ｔｒＨｔｅｄＡＤＣｌ２ａｌｌｏｙ

圈４．１２圃溶５００℃×５ｈ，时效１６０℃Ｘ６ｈ后的ＡＩ）Ｃ１２合金高温拉伸的ＳＥｌｌ断口形貌

ＦｉｇＡ．１２ＴｈｅＳＥＭｆｒ饕ｔｕｍｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２

ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５００℃ｘＳｈａｎｄ１６０＇Ｃｘ６ｈ

圈４．１４固溶５００℃×７ｈ．时效１８０℃×１０ｈ后的ＡＤＣｌ２合金高温拉伸的ｓ隧断口形貌

Ｆｉｇ．４．１４ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２

ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔ￡＿ｅａｔｉｎｇｆｏｒ５００＂ＣｘＴｈａｎｄ［８０＂ＣｘｌＯｈ图４，１３固溶５００℃×６ｈ．时效１７０＂（２×８ｈ后的＾Ｄｃｌ２合金的高温拉伸的ＳＥ／４断口形貌

ｒｉｇ．４．１３ＴｈｅＳＥＮｔｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５００＂Ｃｘ６ｈａｎｄ１７０＂ＣｘＳｈ

图４．１５固溶５１０＂ＣＸＳｈ，时效１７０＂Ｃ×ｌＯｂ后的ＡＤＣｌ２合金高温拉伸的Ｓ删断口形貌

Ｆｉｇ．４．１５

ＴｈｅＳＥＭｆｉ＇ａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｆ５１０＂Ｃｘ５ｈａｎｄ

１７０＂Ｃｘ［Ｏｈ